JPWO2015053133A1 - ハニカム構造体 - Google Patents
ハニカム構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2015053133A1 JPWO2015053133A1 JP2015541533A JP2015541533A JPWO2015053133A1 JP WO2015053133 A1 JPWO2015053133 A1 JP WO2015053133A1 JP 2015541533 A JP2015541533 A JP 2015541533A JP 2015541533 A JP2015541533 A JP 2015541533A JP WO2015053133 A1 JPWO2015053133 A1 JP WO2015053133A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- honeycomb structure
- region
- slit
- filler
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 138
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 123
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 48
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 38
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 46
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 32
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 29
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 29
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 6
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 4
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si].[Si] SBEQWOXEGHQIMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 2
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- -1 various oxide sols Chemical compound 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
- F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
-
- B01J35/56—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
- F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
- F01N3/2825—Ceramics
- F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
- F01N2260/10—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for avoiding stress caused by expansions or contractions due to temperature variations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/30—Honeycomb supports characterised by their structural details
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
本発明のハニカム構造体の一の実施形態は、図1〜図3に示すように、柱状のハニカム構造部4と、一対の電極部21とを備えるものである。柱状のハニカム構造部4は、流体の流路となる一方の端面11から他方の端面12まで延びる複数のセル2を区画形成する多孔質の隔壁1と、最外周に位置する外周壁3とを有するものである。一対の電極部21は、ハニカム構造部4の側面5に配設されたものである。本実施形態のハニカム構造体100は、ハニカム構造部4の電気抵抗率が、1〜200Ωcmである。そして、本実施形態のハニカム構造体100は、一対の電極部21,21のそれぞれが、ハニカム構造部4のセル2の延びる方向に延びる帯状に形成されたものである。そして、本実施形態のハニカム構造体100は、セル2の延びる方向に直交する断面において、一方の電極部21が、他方の電極部21に対して、ハニカム構造部4の中心Oを挟んで反対側に配設されたものである。一方の電極部21は、一対の電極部21,21における(一対の電極部21,21の中の)一方の電極部21であり、他方の電極部21は、一対の電極部21,21における(一対の電極部21,21の中の)他方の電極部21である。換言すると、一対の電極部21,21の中の片方の電極部21が一方の電極部21であり、一対の電極部21,21の中の残りの片方の電極部21が他方の電極部21である。そして、本実施形態のハニカム構造体100は、ハニカム構造部4に、側面5に開口部8を有するスリット6が1本以上形成されたものである。そして、本実施形態のハニカム構造体100は、少なくとも1本のスリット6が、特定スリット6aである。特定スリット6aは、セル2の延びる方向に直交する断面において、スリット6の開口部8の幅Hと同じ幅でこの開口部8からスリット6の延びる方向と同じ方向に延びる領域である第1領域16を有している。また、特定スリット6aは、セル2の延びる方向に直交する断面において、第1領域16の幅方向に隣接する領域である第2領域17(17a,17b)(図5を参照)と、を有している。特定スリット6aの第2領域17の少なくとも一部の、スリット6の延びる方向に直交する方向の長さは、セル2の幅の半分の長さ以上の長さである。そして、本実施形態のハニカム構造体100は、スリット6(特定スリット6a)に充填材7が充填されている。更に、本実施形態のハニカム構造体100は、充填材7が、特定スリット6aを構成する空間のうちの第1領域16に充填された第1領域充填部18と、第2領域17に充填された第2領域充填部19と、を有している。そして、ハニカム構造体100において第2領域充填部19の少なくとも一つは、有効第2領域充填部20である。そして、有効第2領域充填部20は、セル2の延びる方向に直交する断面において、スリット6の延びる方向に直交する方向の長さがセル2の幅の半分の長さ以上の長さを満たすものである。ここで、セル2の延びる方向に直交する断面において、1つの有効第2領域充填部20における、スリット6の延びる方向に直交する方向の長さの最大値を「有効第2領域充填部20の最大の長さ」という。
本実施形態のハニカム構造体100は、特定スリット6aが1本以上形成されている。この特定スリット6aは、図5に示すように、第1領域16と、この第1領域16の幅方向に隣接する第2領域17(17a,17b)と、を有している。図5では、第1領域16を破線で示している。この特定スリット6aは、図5に示すように、セル2の延びる方向に直交する断面において、ハニカム構造部4の隔壁1の一部に直交するように延びていることが好ましい。また、特定スリット6aは、セル2の延びる方向に直交する断面において、ハニカム構造部4の隔壁1の一部に平行に延びていてもよい。更に、これらの両方であってもよい。図5は、本発明のハニカム構造体の一の実施形態の、充填材が充填される前の状態における一方の端面の一部である端面領域P(図2参照)を拡大して模式的に示す平面図である。
本実施形態のハニカム構造体100は、特定スリット6aに充填された充填材7を有している。この充填材7は、図6に示すように、第1領域16(図5参照)に充填された第1領域充填部18と、第2領域17a,17b(図5参照)に充填された第2領域充填部19と、を有している。第2領域充填部19は、第1領域充填部18の幅方向に隣接した部分であり、第1領域充填部18と連続して形成されている。第1領域充填部18と第2領域充填部19とは、一体に形成されていることが好ましい。また、本実施形態のハニカム構造体100は、第2領域充填部19の少なくとも一つが、有効第2領域充填部20である。
本実施形態のハニカム構造体100は、図1〜図3に示されるように、ハニカム構造部4の側面5に一対の電極部21,21が配設されている。本実施形態のハニカム構造体100は、一対の電極部21,21間に電圧を印加することにより、発熱する。印加する電圧は12〜900Vが好ましく、64〜600Vが更に好ましい。
次に、本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態について説明する。
まず、以下の方法で、ハニカム成形体を作製する。炭化珪素粉末(炭化珪素)に、金属珪素粉末(金属珪素)、バインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して成形原料を作製する。
次に、電極部を形成するための電極部形成原料を調合する。電極部の主成分を、炭化珪素及び珪素とする場合、電極部形成原料は、炭化珪素粉末及び珪素粉末に、所定の添加物を添加し、混練して形成することが好ましい。電極部形成原料は、ペースト状であることが好ましい。
次に、得られた電極部形成原料を、乾燥させたハニカム成形体(ハニカム乾燥体)の側面に塗布することが好ましい。
次に、電極部原料付きハニカム乾燥体に、スリットを形成して「スリットを形成したハニカム乾燥体」を得ることが好ましい。スリットは、リューター(電動切削工具)等を使用して形成することが好ましい。スリットは、電極部原料付きハニカム乾燥体の側面に開口部を有するように形成する。電極部原料付きハニカム乾燥体に形成するスリットとしては、上記本発明のハニカム構造体に形成される特定スリットと同様のスリットを少なくとも1本形成することが好ましい。特定スリットの形成方法としては、特に制限はないが、図6に示すような特定スリット6aを形成する方法の一例を以下に示す。まず、電極部原料付きハニカム乾燥体の隔壁の一部に直交する方向に、電極部原料付きハニカム乾燥体の側面から切削を行い、特定スリットの開口部の幅と同じ幅の開口部を有する切削スリットを形成する。「切削スリット」は、加工(この場合は切削加工)により形成されたスリットであることを意味する、製造過程における名称であり、得られハニカム構造体においては、第1領域等を有する特定スリットになる。具体的には、図6に示すような第1領域16に相当する領域内にある隔壁を切削して空間を形成する。この切削スリットによって、特定スリットを構成する空間のうちの第1領域16と第2領域17が形成される。次に、切削スリットの深さを更に深くするように隔壁を切削する。切削スリットの深さを更に深くする際には、「第1領域16が深く伸びる方向に位置するとともにスリットの延びる方向に直交する」隔壁のみを切削する。つまり、切削スリット(第1領域16)の延びる方向に沿って延びる隔壁は切削しない。図1のように、セル形状が六角形の場合は、切削スリットの延びる方向に沿ってジグザクに延びる隔壁は切削しない。このようにして、特定スリットを構成する空間のうちの第3領域23が形成される。このようにして、第1領域16、第2領域17、及び第3領域23を有する特定スリット6aを形成することができる。
次に、「スリットを形成したハニカム乾燥体」のスリットに充填材用原料を充填し、乾燥して、「充填材用原料付きハニカム乾燥体」を得ることが好ましい。充填材用原料は、電極部形成原料の好ましい組成と同様の組成であることが好ましい。充填材用原料は、電極部形成原料の好ましい組成と異なる組成であってもよい。充填材用原料をスリットに充填する際には、箆(へら)等を用いることが好ましい。乾燥条件は、50〜200℃とすることが好ましい。
次に、「充填材用原料付きハニカム乾燥体」を焼成して、ハニカム構造体を得ることが好ましい。例えば、図1に示されるハニカム構造体のようなハニカム構造体を作製することが好ましい。焼成の条件は、従来の方法(例えば、国際公開第2011/125815号に記載の方法)を用いることができる。
炭化珪素(SiC)粉末と金属珪素(Si)粉末とを80:20の質量割合で混合して、炭化珪素−金属珪素混合物を作製した。そして、炭化珪素−金属珪素混合物に、バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース、造孔材として吸水性樹脂を添加すると共に、水を添加して成形原料とし、成形原料を真空土練機により混練し、円柱状の坏土を作製した。バインダの含有量は炭化珪素(SiC)粉末と金属珪素(Si)粉末の合計を100質量部としたときに7質量部であった。造孔材の含有量は炭化珪素(SiC)粉末と金属珪素(Si)粉末の合計を100質量部としたときに3質量部であった。水の含有量は炭化珪素(SiC)粉末と金属珪素(Si)粉末の合計を100質量部としたときに42質量部であった。炭化珪素粉末の平均粒子径は20μmであり、金属珪素粉末の平均粒子径は6μmであった。また、造孔材の平均粒子径は、20μmであった。炭化珪素、金属珪素及び造孔材の平均粒子径は、レーザー回折法で測定した値である。
「ハニカム構造体を収納する金属ケースと、当該金属ケース内に加熱ガスを供給することができるプロパンガスバーナーと、を備えたプロパンガスバーナー試験機」を用いてハニカム構造体の加熱冷却試験を実施した。上記加熱ガスは、ガスバーナー(プロパンガスバーナー)でプロパンガスを燃焼させることにより発生する燃焼ガスとした。そして、上記加熱冷却試験によって、ハニカム構造体にクラックが発生するか否かを確認することにより、耐熱衝撃性を評価した。具体的には、まず、プロパンガスバーナー試験機の金属ケースに、得られたハニカム構造体を収納(キャニング)した。そして、金属ケース内に、プロパンガスバーナーにより加熱されたガス(燃焼ガス)を供給し、ハニカム構造体内を通過するようにした。金属ケースに流入する加熱ガスの温度条件(入口ガス温度条件)を以下のようにした。まず、5分で指定温度まで昇温し、指定温度で10分間保持し、その後、5分で100℃まで冷却し、100℃で10分間保持した。このような昇温、冷却、保持の一連の操作を「昇温、冷却操作」と称する。その後、ハニカム構造体のクラックを確認した。そして、指定温度を825℃から25℃ずつ上昇させながら上記「昇温、冷却操作」を繰り返した。指定温度は、825℃から25℃ずつ、14段階設定した。つまり、上記「昇温、冷却操作」は、指定温度が1150℃になるまで行った。指定温度が高くなると昇温峻度が大きくなり、中心部に対して外周部の昇温が遅れることにより、中心部と外周部の温度差が拡大し、発生応力が大きくなる。指定温度が900℃を超えるまでクラックが発生しないハニカム構造体は、耐熱衝撃性試験が合格である。つまり、指定温度900℃においてクラックが発生しなければ、更に高い指定温度においてクラックが発生しても合格であり、指定温度900℃以下でクラックが発生した場合に不合格となる。表3において、「耐熱衝撃性試験」の欄の「縦クラック」は、耐熱衝撃性試験において、ハニカム構造体の側面にクラックが発生したときの指定温度を示している。また、表3において、「耐熱衝撃性試験」の欄の「端面クラック」は、耐熱衝撃性試験において、ハニカム構造体の端面にクラックが発生したときの指定温度を示している。
各条件を、表1,2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてハニカム構造体を作製した。実施例1の場合と同様にして、「耐熱衝撃性試験」を行った。結果を表3に示す。
Claims (14)
- 流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、最外周に位置する外周壁とを有する柱状のハニカム構造部と、前記ハニカム構造部の側面に配設された一対の電極部とを備え、
前記ハニカム構造部の電気抵抗率が、1〜200Ωcmであり、
前記一対の電極部のそれぞれが、前記ハニカム構造部のセルの延びる方向に延びる帯状に形成され、
前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記一対の電極部における一方の前記電極部が、前記一対の電極部における他方の前記電極部に対して、前記ハニカム構造部の中心を挟んで反対側に配設され、
前記ハニカム構造部に、側面に開口部を有するスリットが1本以上形成され、
少なくとも1本の前記スリットが、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記スリットの前記開口部の幅と同じ幅で前記開口部から前記スリットの延びる方向と同じ方向に延びる領域である第1領域と、前記第1領域の幅方向に隣接する領域である第2領域と、を有する特定スリットであり、前記第2領域の少なくとも一部の、前記スリットの延びる方向に直交する方向の長さが、前記セルの幅の半分の長さ以上の長さであり、
前記特定スリットに充填材が充填され、
前記充填材が、前記特定スリットを構成する空間のうちの前記第1領域に充填された第1領域充填部と、前記第2領域に充填された第2領域充填部と、を有し、前記第2領域充填部の少なくとも一つが有効第2領域充填部であり、前記有効第2領域充填部が、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記スリットの延びる方向に直交する方向の長さが前記セルの幅の半分の長さ以上の長さであるハニカム構造体。 - 前記特定スリットが、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記ハニカム構造部の一部の前記隔壁に直交するように延びている請求項1に記載のハニカム構造体。
- 前記有効第2領域充填部が、前記隔壁のみによって区画形成された前記セルのうちの最外周に位置するセルである最外周セルに充填された前記充填材の少なくとも一部によって構成されている請求項1または2に記載のハニカム構造体。
- 前記充填材は、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記有効第2領域充填部が、前記第1領域充填部の幅方向の一方の端部、または一方と他方の端部に隣接するように位置する請求項1〜3のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記充填材が、前記外周壁及び前記隔壁によって区画形成されたセルに更に充填されている請求項3または4に記載のハニカム構造体。
- 前記充填材は、前記セルの延びる方向に直交する断面において、前記有効第2領域充填部が、前記第1領域充填部の幅方向の一方と他方の端部に隣接するように位置し、前記有効第2領域充填部の最大の長さが、前記第1領域充填部の幅方向の一方と他方で同じ長さである請求項4または5に記載のハニカム構造体。
- 前記特定スリットの深さが、当該特定スリットの前記開口部の幅より大きな値である請求項1〜6のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記特定スリットの深さが、前記ハニカム構造部の半径の1〜80%である請求項1〜7のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記特定スリットの幅が、前記ハニカム構造部の前記セルの延びる方向に直交する断面における外周の長さの0.3〜5%である請求項1〜8のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記特定スリットの数が、1〜20本である請求項1〜9のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記特定スリットが複数本形成され、前記ハニカム構造部の中心軸を挟んで対向する前記特定スリットが少なくとも1対形成されている請求項1〜10のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記充填材のヤング率が、0.001〜20GPaである請求項1〜11のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記充填材の気孔率が、40〜80%である請求項1〜12のいずれかに記載のハニカム構造体。
- 前記充填材の電気抵抗率が、前記ハニカム構造部の電気抵抗率の100〜100000%である請求項1〜13のいずれかに記載のハニカム構造体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013211091 | 2013-10-08 | ||
JP2013211091 | 2013-10-08 | ||
PCT/JP2014/076172 WO2015053133A1 (ja) | 2013-10-08 | 2014-09-30 | ハニカム構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015053133A1 true JPWO2015053133A1 (ja) | 2017-03-09 |
JP6436911B2 JP6436911B2 (ja) | 2018-12-12 |
Family
ID=52812951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015541533A Active JP6436911B2 (ja) | 2013-10-08 | 2014-09-30 | ハニカム構造体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9885271B2 (ja) |
EP (1) | EP3056274B1 (ja) |
JP (1) | JP6436911B2 (ja) |
CN (1) | CN105705236B (ja) |
WO (1) | WO2015053133A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7002388B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2022-02-04 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
JP7224766B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2023-02-20 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
JP7255065B2 (ja) * | 2018-10-23 | 2023-04-11 | 日本碍子株式会社 | 加熱装置及びその製造方法、並びにシステム |
JP7389075B2 (ja) | 2021-03-18 | 2023-11-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電気加熱式触媒装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04277481A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-02 | Ngk Insulators Ltd | 抵抗調節型ヒーター |
JPH08218856A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 電気加熱式触媒 |
WO2001037971A1 (fr) * | 1999-11-19 | 2001-05-31 | Ngk Insulators, Ltd. | Corps structurel en nid d'abeille (nida) |
JP2002273124A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-24 | Ngk Insulators Ltd | 排ガス浄化用ハニカムフィルター |
WO2011125815A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
WO2013146955A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4505107A (en) * | 1981-10-26 | 1985-03-19 | Nippondenso Co., Ltd. | Exhaust gas cleaning apparatus |
JP2931362B2 (ja) * | 1990-04-12 | 1999-08-09 | 日本碍子株式会社 | 抵抗調節型ヒーター及び触媒コンバーター |
US5266278A (en) * | 1990-07-06 | 1993-11-30 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb heater having integrally formed electrodes and/or integrally sintered electrodes and method of manufacturing such honeycomb heater |
US5259190A (en) * | 1991-08-01 | 1993-11-09 | Corning Incorporated | Heated cellular structures |
US5651248A (en) * | 1994-08-29 | 1997-07-29 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Diesel particulate filter apparatus |
JPH08273805A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Ngk Insulators Ltd | 通電発熱可能なハニカム体 |
JP3345222B2 (ja) * | 1995-07-21 | 2002-11-18 | 日本碍子株式会社 | 通電発熱用ハニカム体およびハニカムユニット |
JPH09103684A (ja) * | 1995-10-13 | 1997-04-22 | Ngk Insulators Ltd | 並列発熱型ハニカムヒーター |
DE102007024563A1 (de) * | 2007-05-25 | 2008-11-27 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Vorrichtung umfassend einen großen elektrisch beheizbaren Wabenkörper |
EP2487146B1 (en) * | 2009-10-07 | 2016-01-13 | NGK Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
JP5735481B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2015-06-17 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
WO2011125817A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
JP5658233B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2015-01-21 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
JP5617764B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2014-11-05 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体及び電気加熱式触媒装置 |
JP5883299B2 (ja) * | 2011-03-24 | 2016-03-09 | 日本碍子株式会社 | 潤滑系流体の加熱用ヒーター |
CN102218709B (zh) * | 2011-06-03 | 2013-01-09 | 福建万龙金刚石工具有限公司 | 防脱落的金刚石布拉及其制作工艺 |
JP6126434B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-05-10 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
-
2014
- 2014-09-30 WO PCT/JP2014/076172 patent/WO2015053133A1/ja active Application Filing
- 2014-09-30 EP EP14851889.7A patent/EP3056274B1/en active Active
- 2014-09-30 JP JP2015541533A patent/JP6436911B2/ja active Active
- 2014-09-30 CN CN201480055553.5A patent/CN105705236B/zh active Active
-
2016
- 2016-04-01 US US15/088,427 patent/US9885271B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04277481A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-02 | Ngk Insulators Ltd | 抵抗調節型ヒーター |
JPH08218856A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 電気加熱式触媒 |
WO2001037971A1 (fr) * | 1999-11-19 | 2001-05-31 | Ngk Insulators, Ltd. | Corps structurel en nid d'abeille (nida) |
JP2002273124A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-24 | Ngk Insulators Ltd | 排ガス浄化用ハニカムフィルター |
WO2011125815A1 (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-13 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
WO2013146955A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3056274B1 (en) | 2020-02-12 |
US20160215667A1 (en) | 2016-07-28 |
CN105705236A (zh) | 2016-06-22 |
US9885271B2 (en) | 2018-02-06 |
WO2015053133A1 (ja) | 2015-04-16 |
EP3056274A4 (en) | 2017-06-21 |
JP6436911B2 (ja) | 2018-12-12 |
EP3056274A1 (en) | 2016-08-17 |
CN105705236B (zh) | 2018-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5997259B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6126434B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP5872572B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6259327B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6438939B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6211785B2 (ja) | ハニカム構造体、及びその製造方法 | |
WO2011125816A1 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP5916628B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6022985B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6022984B2 (ja) | ハニカム構造体、及びその製造方法 | |
JP6436911B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6364374B2 (ja) | ハニカム構造体、及びその製造方法 | |
JP6793068B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6830018B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP2019173663A (ja) | ハニカム構造体 | |
JP6038711B2 (ja) | ハニカム構造体及びその製造方法 | |
JP6775458B2 (ja) | ハニカム構造体 | |
JP2018143973A (ja) | ハニカム構造体 | |
JP2019173662A (ja) | ハニカム構造体 | |
JP2018155108A (ja) | ハニカム構造体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170414 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181023 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6436911 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |